Эпицентр — центр землетрясения¶

Эпицентр — точка на поверхности Земли, расположенная вертикально над очагом землетрясения, то есть проекция центра сейсмического разрушения на земную поверхность. Термин происходит от греческих слов epi («над») и kentron («центр»). В сейсмологии эпицентр определяют по приходу сейсмических волн к станциям наблюдения; именно в этой точке сейсмические волны достигают поверхности раньше всего, а интенсивность подземных толчков, как правило, максимальна.

¶Определение и связь с очагом

Очаг землетрясения (гипоцентр) — это область внутри земной коры, где произошёл разрыв пород и высвободилась сейсмическая энергия. Глубина очага колеблется от нескольких километров (при мелких тектонических событиях) до 700 км при глубокофокусных землетрясениях в зонах субдукции. Эпицентр расположен на поверхности Земли строго над очагом, поэтому между этими двумя точками существует вертикальная связь.

Важно различать понятия «очаг» и «эпицентр»: очаг — трёхмерная область разрушения в толще пород, эпицентр — двумерная точка на поверхности. Сейсмические станции фиксируют время прихода продольных (P) и поперечных (S) волн; по разности времён прихода P- и S-волн рассчитывают расстояние до очага, а сеть станций позволяет локализовать его координаты.

¶Определение эпицентра

Координаты эпицентра вычисляют методом триангуляции: по данным трёх и более сейсмических станций определяют расстояния до очага, и точка пересечения окружностей с радиусами, равными этим расстояниям, и будет эпицентром. Современные сейсмические сети используют сотни станций, что позволяет уточнять положение эпицентра с точностью до километров. Глубину очага определяют по времени задержки волн, приходящих от одной и той же станции.

¶Интенсивность и зона разрушения

В эпицентре землетрясения интенсивность толчков, как правило, максимальна, однако это не всегда так. Сейсмологи различают:

• Истинный эпицентр — точка на поверхности, вертикально проецирующая очаг.
• Эпицентр интенсивности (или «эпицентр разрушений») — точка, где фактически зафиксирована наибольшая интенсивность подземных толчков. Она может смещаться от истинного эпицентра из-за особенностей распространения волн, рельефа, грунтовых условий и строения пород.

Например, мягкие аллювиальные грунты усиливают сейсмические колебания, поэтому максимальные разрушения могут наблюдаться не в точке, вертикально расположенной над очагом, а в соседнем районе с неблагоприятными геологическими условиями. Такие явления называют сейсмическим эффектом локальных условий.

¶Классификация землетрясений по глубине очага

Чем мельче очаг, тем сильнее ощущаются толчки на поверхности, и тем ближе эпицентр к очагу по горизонтали.

¶Эпицентр в сейсмической практике

После землетрясения сейсмические службы публикуют бюллетени, где указывают координаты эпицентра, магнитуду, глубину очага и оценочную интенсивность толчков. Эти данные используют для организации спасательных работ, оценки масштабов разрушений и последующего сейсмического микрорайонирования — распределения территории на участки с разной ожидаемой интенсивностью толчков.

В России сейсмические наблюдения ведутся с XIX века; крупнейшая сеть станций действует в Северо-Кавказском регионе, на Камчатке, в Средней Азии и на Алтае. Институт физики Земли РАН и региональные сейсмические центры обрабатывают данные и определяют параметры эпицентров.

¶Интересные факты

• Термин «эпицентр» ввёл в научный оборот шотландский сейсмолог Джеймс Дэвидсон в XIX веке.
• При землетрясении в Индийском океане 26 декабря 2004 года (магнитуда 9,1) эпицентр находился у западного побережья Суматры, а цунами, вызванное толчками, распространилось по всему Индийскому океану.
• В сейсмологии иногда используют понятие «эпицентральная область» — территория вокруг эпицентра, где интенсивность толчков превышает определённый порог.

¶Источники

• Сейсмология: учебник / под ред. Э. И. Галперина. — М.: Наука.
• Справочник по сейсмологии / под ред. В. И. Кейлиса-Борока. — М.: Наука.
• Бюллетени сейсмических станций и данные Государственного физического института им. П. Н. Лебедева.